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RELAZIONE DI CALCOLO

Normative di riferimento:

D.M. 11/3/88; Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. Provvedimenti per le costruzioni con prescrizioni per zone sismiche (Legge 2/2/74 , D.M. 16/1/96 e D.M. 11/3/1988) II) Criteri generali per la verifica di sicurezza delle costruzioni e dei carichi e sovraccarichi (D.M. 16/1/96) III) Norme per la disciplina delle opere di conglomerato cementizio armato, normale e precompresso, e strutture metalliche (Legge 5/11/71, n.1086 e D.M. 14/2/92 ) NTC2008 - Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 Gennaio 2008. CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l'applicazione delle 'Nuove norme tecniche per le costruzioni' di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008. (GU n. 47 del 26-2-2009 - Suppl. Ordinario n.27).

Calcolo della spinta attiva con Coulomb

Il calcolo della spinta attiva con il metodo di Coulomb è basato sullo studio dell'equilibrio limite globale del sistema formato dal muro e dal prisma di terreno omogeneo retrostante l'opera e coinvolto nella rottura nell'ipotesi di parete ruvida. Per terreno omogeneo ed asciutto il diagramma delle pressioni si presenta lineare con distribuzione:

Pt = Ka × γt × z

La spinta St è applicata ad 1/3 H di valore

a2

tt KH2

1S γ=

Avendo indicato con:

2

2

2

a

)(sen)(sen

)sin()sin(1)sen(ββsen

)(senK

ε−β×δ+β

ε−φ×φ+δ+×δ+×

φ−β=

Valori limite di KA:

δ < (β−φ−ε) secondo Muller-Breslau γt Peso unità di volume del terreno;

β Inclinazione della parete interna rispetto al piano orizzontale passante per il piede; φ Angolo di resistenza al taglio del terreno; δ Angolo di attrito terra-muro; ε Inclinazione del piano campagna rispetto al piano orizzontale, positiva se antioraria; H Altezza della parete. Calcolo della spinta attiva con Rankine

Se ε = δ = 0 e β = 90° (muro con parete verticale liscia e terrapieno con superficie orizzontale) la spinta St si semplifica nella forma:

( )( )

φ−

⋅γ=

φ+φ−⋅γ

=2

45tan2

H

sin1

sin1

2

HS 2

22

t

che coincide con l’equazione di Rankine per il calcolo della spinta attiva del terreno con terrapieno orizzontale. In effetti Rankine adottò essenzialmente le stesse ipotesi fatte da Coulomb, ad eccezione del fatto che trascurò l’attrito terra-muro e la presenza di coesione. Nella sua formulazione generale l’espressione di Ka di Rankine si presenta come segue:

φ−ε+ε

φ−ε−εε=

22

22

coscoscos

coscoscoscosKa

Calcolo della spinta attiva con Mononobe & Okabe

Il calcolo della spinta attiva con il metodo di Mononobe & Okabe riguarda la valutazione della spinta in condizioni sismiche con il metodo pseudo-statico. Esso è basato sullo studio dell'equilibrio limite globale del sistema formato dal muro e dal prisma di terreno omogeneo retrostante l'opera e coinvolto nella rottura in una configurazione fittizia di calcolo nella quale l’angolo ε, di inclinazione del piano campagna rispetto al piano orizzontale, e l’angolo β, di inclinazione della parete interna rispetto al piano orizzontale passante per il piede, vengono aumentati di una quantità θ tale che:

tg θ = kh/(1±kv)

con kh coefficiente sismico orizzontale e kv verticale.

Calcolo coefficienti sismici

Le NTC 2008 calcolano i coefficienti Kh e Kv in dipendenza di vari fattori: Kh = βm×(amax/g) Kv=±0,5×Kh βm coefficiente di riduzione dell’accelerazione massima attesa al sito; per i muri che non siano in grado di subire spostamenti relativi rispetto al terreno il coefficiente βm assume valore unitario. Per i muri liberi di traslare o ruotare intorno al piede, si può assumere che l’incremento di spinta dovuto al sisma agisca nello stesso punto di quella statica. Negli altri casi, in assenza di studi specifici, si assume che tale incremento sia applicato a metà altezza del muro.

amax accelerazione orizzontale massima attesa al sito; g accelerazione di gravità.

Tutti i fattori presenti nelle precedenti formule dipendono dall’accelerazione massima attesa sul sito di riferimento rigido e dalle caratteristiche geomorfologiche del territorio.

amax = S· ag = SS ST ag

S coefficiente comprendente l’effetto di amplificazione stratigrafica Ss e di amplificazione topografica ST. ag accelerazione orizzontale massima attesa su sito di riferimento rigido.

Questi valori sono calcolati come funzione del punto in cui si trova il sito oggetto di analisi. Il parametro di entrata per il calcolo è il tempo di ritorno dell’evento sismico che è valutato come segue:

TR=-VR/ln(1-PVR)

Con VR vita di riferimento della costruzione e PVR probabilità di superamento, nella vita di riferimento, associata allo stato limite considerato. La vita di riferimento dipende dalla vita nominale della costruzione e dalla classe d’uso della costruzione (in linea con quanto previsto al punto 2.4.3 delle NTC). In ogni caso VR dovrà essere maggiore o uguale a 35 anni.

OPCM 3274

I coefficienti sismici orizzontale Kh e verticale Kv che interessano tutte le masse vengono calcolatati come:

kh = S (ag/g)/r kv = 0,5 kh

in cui S(ag/g) rappresenta il valore dell’accelerazione sismica massima del terreno per le varie categorie di profilo stratigrafico.

Suolo di tipo A - S=1; Suolo di tipo B - S=1.25; Suolo di tipo C - S=1.25; Suolo di tipo E - S=1.25; Suolo di tipo D - S=1.35.

Al fattore r viene può essere assegnato il valore r = 2 nel caso di opere sufficientemente flessibili (muri liberi a gravità), mentre in tutti gli altri casi viene posto pari a 1 (muri in c.a. resistenti a flessione, muri in c.a. su pali o tirantati, muri di cantinato).

D.M. 88 L'applicazione del D.M. 88 e successive modifiche ed integrazioni è consentito mediante l'inserimento del coefficiente sismico orizzontale Kh in funzione delle Categorie Sismiche secondo il seguente schema: I Cat. Kh=0.1; II Cat. Kh=0.07; III Cat. Kh=0.04;

Eurocodice 8

Per l'applicazione dell'Eurocodice 8 (progettazione geotecnica in campo sismico) il coefficiente sismico orizzontale viene così definito:

Kh = agR · γI ·S / (g)

agR: accelerazione di picco di riferimento su suolo rigido affiorante, γI: fattore di importanza, S: soil factor e dipende dal tipo di terreno (da A ad E). ag = agR · γI è la “design ground acceleration on type A ground”. Il coefficiente sismico verticale Kv è definito in funzione di Kh, e vale:

Kv = ± 0.5 ·Kh

Effetto dovuto alla coesione

La coesione induce delle pressioni negative costanti pari a:

ac Kc2P ⋅⋅−=

Non essendo possibile stabilire a priori quale sia il decremento indotto nella spinta per effetto della coesione, è stata calcolata un’altezza critica Zc come segue:

γε+β

β×

−×γ×

=)(sen

senQ

K

1c2Z

Ac

dove Q = Carico agente sul terrapieno; Se Zc<0 è possibile sovrapporre direttamente gli effetti, con decremento pari a:

Sc = Pc×H con punto di applicazione pari a H/2;

Carico uniforme sul terrapieno

Un carico Q, uniformemente distribuito sul piano campagna induce delle pressioni costanti pari a:

Pq = KA×Q×senβ/sen(β+ε) Per integrazione, una spinta pari a Sq:

( )ε+β

β⋅⋅=

sen

senHQKS aq

Con punto di applicazione ad H/2, avendo indicato con Ka il coefficiente di spinta attiva secondo Muller-Breslau.

Spinta attiva in condizioni sismiche

In presenza di sisma la forza di calcolo esercitata dal terrapieno sul muro è data da:

( ) wdws2

vd EEKHk12

1E ++±γ=

dove: H altezza muro kv coefficiente sismico verticale

γ peso per unità di volume del terreno K coefficienti di spinta attiva totale (statico + dinamico) Ews spinta idrostatica dell’acqua

Ewd spinta idrodinamica. Per terreni impermeabili la spinta idrodinamica Ewd = 0, ma viene effettuata una correzione sulla valutazione dell’angolo θ

della formula di Mononobe & Okabe così come di seguito:

v

h

wsat

sat

k1

ktg

mγ−γ

γ=ϑ

Nei terreni ad elevata permeabilità in condizioni dinamiche continua a valere la correzione di cui sopra, ma la spinta idrodinamica assume la seguente espressione:

2whwd 'Hk

12

7E γ=

Con H’ altezza del livello di falda misurato a partire dalla base del muro.

Spinta idrostatica

La falda con superficie distante Hw dalla base del muro induce delle pressioni idrostatiche normali alla parete che, alla

profondità z, sono espresse come segue:

Pw(z) = γw × z

Con risultante pari a: Sw = 1/2×γw×H²

La spinta del terreno immerso si ottiene sostituendo γt con γ't (γ't = γsaturo - γw), peso efficace del materiale immerso in acqua.

Resistenza passiva

Per terreno omogeneo il diagramma delle pressioni risulta lineare del tipo:

Pt = Kp× γt× z

per integrazione si ottiene la spinta passiva:

p2

tp KH2

1S ⋅⋅γ⋅=


22

2

p

)(sen)(sen

)sin()sin(1)sen( ββsen

)(senK

ε−β×δ−β

ε+φ×φ+δ−×δ−×

β+φ=

(Muller-Breslau) con valori limiti di δ pari a:

δ< β−φ−ε L'espressione di Kp secondo la formulazione di Rankine assume la seguente forma:

φ−ε−ε

φ−ε+ε=

22

22

coscoscos

coscoscosKp

Carico limite di fondazioni superficiali su terreni

Vesic

Affinché la fondazione di un muro possa resistere il carico di progetto con sicurezza nei riguardi della rottura generale deve essere soddisfatta la seguente disuguaglianza:

Vd ≤ Rd

Dove Vd è il carico di progetto, normale alla base della fondazione, comprendente anche il peso del muro; mentre Rd è il carico limite di progetto della fondazione nei confronti di carichi normali, tenendo conto anche dell’effetto di carichi inclinati o eccentrici.

Nella valutazione analitica del carico limite di progetto Rd si devono considerare le situazioni a breve e a lungo termine nei terreni a grana fine. Il carico limite di progetto in condizioni non drenate si calcola come:

R/A’ = (2 + π) cu sc ic +q

Dove:

A’ = B’ L’ area della fondazione efficace di progetto, intesa, in caso di carico eccentrico, come l’area ridotta al cui centro viene applicata la risultante del carico.

cu coesione non drenata

q pressione litostatica totale sul piano di posa sc Fattore di forma

sc = 0,2 (B’/L’) per fondazioni rettangolari

ic Fattore correttivo per l’inclinazione del carico dovuta ad un carico H.

cafc NcA

H21i

⋅⋅−=

Af area efficace della fondazione

ca aderenza alla base, pari alla coesione o ad una sua frazione.

Per le condizioni drenate il carico limite di progetto è calcolato come segue.

R/A’ = c’ Nc sc ic + q’ Nq sq iq + 0,5 γ’ B’ Nγ sγ iγ

Dove:

( )( ) 'tan1N2N

'cot1NN

245taneN

q

qc

2'tanq

φ+=

φ−=

φ+=

γ

φπ

Fattori di forma

( ) 'tan'L'B1sq φ+=

per forma rettangolare

( )'L/'B4,01s −=γ per forma rettangolare

'L

'B

N

N1s

c

qc ⋅+= per forma rettangolare, quadrata o circolare.

Fattori inclinazione risultante dovuta ad un carico orizzontale H parallelo a B’

'L'B1

'L'B2

m

1N

i1ii

'cotcAV

H1i

'cotcAV

H1i

q

qqc

1m

af

m

afq

+

+=

−

−−=

φ⋅+−=

φ⋅+−=

+

γ

Sollecitazioni muro

Per il calcolo delle sollecitazioni il muro è stato discretizzato in n-tratti in funzione delle sezioni significative e per ogni tratto sono state calcolate le spinte del terreno (valutate secondo un piano di rottura passante per il paramento lato monte), le risultanti delle forze orizzontali e verticali e le forze inerziali.

Calcolo delle spinte per le verifiche globali

Le spinte sono state valutate ipotizzando un piano di rottura passante per l'estradosso della mensola di fondazione lato monte, tale piano è stato discretizzato in n-tratti. Convenzione segni Forze verticali positive se dirette dall'alto verso il basso; Forze orizzontali positive se dirette da monte verso valle; Coppie positive se antiorarie; Angoli positivi se antiorari.

Dati generali

————————————————————————————————————————————————— " PERIMETRALE LATO MONTE /ALES/ING MARCELLO SOPPELSA Zona ALES -ORISTANO Lat./Long. [WGS84] 39,77/8,81 Normativa NTC 2008 Spinta Mononobe e Okabe [M.O. 1929]

Dati generali muro ————————————————————————————————————————————————— Altezza muro 260,0 cm Spessore testa muro 30,0 cm Risega muro lato valle 0,0 cm Risega muro lato monte 0,0 cm Sporgenza mensola a valle 70,0 cm Sporgenza mensola a monte 10,0 cm Svaso mensola a valle 0,0 cm Svaso mensola a valle 0,0 cm Altezza estremità mensola a valle 30,0 cm Altezza estremità mensola a monte 30,0 cm Caratteristiche di resistenza dei materiali impiegati

————————————————————————————————————————————————— Classe conglomerato Rck 25 Fattore parziale di sicurezza calcestruzzo 1,5 Resistenza a compressione di calcolo fcd 11,76 N/mm² Resistenza a trazione di calcolo fctd 1,05 N/mm² Acciaio Tipo B450C Modulo elastico 210000 N/mm² Fattore parziale di sicurezza acciaio 1,15 fyk (Tensione caratteristica snervamento) 440 N/mm² fyd (Resistenza ultima di calcolo) 382,61 N/mm² Deformazione ultima di calcolo 0,07 Copriferro, Elevazione 3,0 cm Copriferro, Fondazione 3,0 cm Copriferro, Dente di fondazione 3,0 cm

Stratigrafia ————————————————————————————————————————————————— DH Passo minimo Eps Inclinazione dello strato. Gamma Peso unità di volume Fi Angolo di resistenza a taglio c Coesione Delta Angolo di attrito terra muro P.F. Presenza di falda (Si/No) Ns DH

(cm) Eps (°)

Gamma (KN/m³)

Fi (°)

c (kPa)

Delta (°)

P.F. Litologia Descrizione

1 390 0 22,56 45 0,00 30 No Substrato roccioso

Carichi concentrati Descrizione Posizione x

(cm) Posizione y

(cm) Fx

(kN/m) Fy

(kN/m) Mz

(kNm/m) MENSOLA 85,0 300,0 0,0 0,0 1,8

FATTORI DI COMBINAZIONE

A1+M1+R1

Nr. Azioni Fattore combinazione 1 Peso muro 1,30 2 Spinta terreno 1,00 3 Peso terreno mensola 1,30 4 Spinta falda 1,00 5 Spinta sismica in x 1,00 6 Spinta sismica in y 1,00 7 MENSOLA 1,50

Nr. Parametro Coefficienti parziali

1 Tangente angolo res. taglio 1 2 Coesione efficace 1 3 Resistenza non drenata 1 4 Peso unità volume 1

Nr. Verifica Coefficienti resistenze

1 Carico limite 1 2 Scorrimento 1 3 Partecipazione spinta passiva 1

A2+M2+R2

Nr. Azioni Fattore combinazione 1 Peso muro 1,00 2 Spinta terreno 1,00 3 Peso terreno mensola 1,00 4 Spinta falda 1,00 5 Spinta sismica in x 1,00 6 Spinta sismica in y 0,00 7 MENSOLA 1,30


1 Tangente angolo res. taglio 1,25 2 Coesione efficace 1,25 3 Resistenza non drenata 1,4 4 Peso unità volume 1



EQU+M2 (Ribaltamento)

Nr. Azioni Fattore combinazione 1 Peso muro 0,90 2 Spinta terreno 1,10 3 Peso terreno mensola 1,00 4 Spinta falda 1,50

5 Spinta sismica in x 1,50 6 Spinta sismica in y 0,00 7 MENSOLA 1,00


1 Tangente angolo res. taglio 1,25 2 Coesione efficace 1,25 3 Resistenza non drenata 1,4 4 Peso unità volume 1



A1+M1+R1

CALCOLO SPINTE

Discretizzazione terreno

Qi Quota iniziale strato (cm); Qf Quota finale strato Gamma Peso unità di volume (KN/m³); Eps Inclinazione dello strato. (°); Fi Angolo di resistenza a taglio (°); Delta Angolo attrito terra muro; c Coesione (kPa); ß Angolo perpendicolare al paramento lato monte (°); Note Nelle note viene riportata la presenza della falda Qi Qf Gamma Eps Fi Delta c ß Note ————————————————————————————————————————————————— 290,0 238,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 238,0 186,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 186,0 134,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 134,0 82,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 82,0 30,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 Coefficienti di spinta ed inclinazioni

µ Angolo di direzione della spinta. Ka Coefficiente di spinta attiva. Kd Coefficiente di spinta dinamica. Dk Coefficiente di incremento dinamico. Kax, Kay Componenti secondo x e y del coefficiente di spinta attiva. Dkx, Dky Componenti secondo x e y del coefficiente di incremento dinamico. µ Ka Kd Dk Kax Kay Dkx Dky ————————————————————————————————————————————————— 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0

Spinte risultanti e punto di applicazione

Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 290,0 238,0 0,6 0,35 255,33 255,33 2 238,0 186,0 1,8 1,04 209,11 209,11 3 186,0 134,0 3,01 1,74 158,27 158,27 4 134,0 82,0 4,21 2,43 106,76 106,76 5 82,0 30,0 5,41 3,12 55,04 55,04 CARATTERISTICHE MURO (Peso, Baricentro, Inerzia )

Py Peso del muro (kN); Px Forza inerziale (kN); Xp, Yp Coordinate baricentro dei pesi (cm); Quota Px Py Xp Yp ————————————————————————————————————————————————— 238,0 0,0 5,07 85,0 264,0 186,0 0,0 10,14 85,0 238,0 134,0 0,0 15,21 85,0 212,0 82,0 0,0 20,28 85,0 186,0 30,0 0,0 25,35 85,0 160,0 Sollecitazioni sul muro

Quota Origine ordinata minima del muro (cm). Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); H Altezza sezione di calcolo (cm); Quota Fx Fy M H ————————————————————————————————————————————————— 238,0 0,6 5,42 2,75 30,0 186,0 2,4 11,53 3,33 30,0 134,0 5,41 18,33 5,04 30,0 82,0 9,62 25,83 8,53 30,0 30,0 15,03 34,02 14,42 30,0 Armature - Verifiche sezioni (S.L.U. )

Afv Area dei ferri lato valle. Afm Area dei ferri lato monte. Nu Sforzo normale ultimo (kN); Mu Momento flettente ultimo (kNm); Vcd Resistenza a taglio conglomerato Vcd (kN); Vwd Resistenza a taglio piegati (kN); Sic. VT Misura Sicurezza Taglio (Vcd+Vwd)/Vsdu (Verificato se >=1). Vsdu Taglio di calcolo (kN);

Afv Afm Nu Mu Ver. Vcd Vwd Sic. VT ————————————————————————————————————————————————— 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) 5,42 66,68 S 92,93 0,0 154,78 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) 11,53 67,44 S 93,76 0,0 39,04 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) 18,33 68,29 S 94,68 0,0 17,52 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) 25,78 69,21 S 95,69 0,0 9,96 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) 33,94 70,22 S 96,79 0,0 6,45

VERIFICHE GLOBALI

Piano di rottura passante per (xr1,yr1) = (110,0/0,0) Piano di rottura passante per (xr2,yr2) = (110,0/295,5) Centro di rotazione (xro,yro) = (0,0/0,0) Discretizzazione terreno

Qi Quota iniziale strato (cm); Qf Quota finale strato Gamma Peso unità di volume (KN/m³); Eps Inclinazione dello strato. (°); Fi Angolo di resistenza a taglio (°); Delta Angolo attrito terra muro; c Coesione (kPa); ß Angolo perpendicolare al paramento lato monte (°); Note Nelle note viene riportata la presenza della falda Qi Qf Gamma Eps Fi Delta c ß Note ————————————————————————————————————————————————— 295,5 290,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 290,0 238,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 238,0 186,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 186,0 134,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 134,0 82,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 82,0 30,0 22,56 29,0 45,0 45,0 0,0 0,0 30,0 0,0 22,56 29,0 45,0 30,0 0,0 0,0 Coefficienti di spinta ed inclinazioni

µ Angolo di direzione della spinta. Ka Coefficiente di spinta attiva. Kd Coefficiente di spinta dinamica. Dk Coefficiente di incremento dinamico. Kax, Kay Componenti secondo x e y del coefficiente di spinta attiva. Dkx, Dky Componenti secondo x e y del coefficiente di incremento dinamico. µ Ka Kd Dk Kax Kay Dkx Dky ————————————————————————————————————————————————— 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 45,0 0,25 0,0 0,0 0,18 0,18 0,0 0,0 30,0 0,23 0,0 0,0 0,2 0,11 0,0 0,0


Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 295,5 290,0 0,01 0,01 291,83 291,83 2 290,0 238,0 0,66 0,66 256,85 256,85 3 238,0 186,0 1,76 1,76 209,3 209,3 4 186,0 134,0 2,86 2,86 158,34 158,34 5 134,0 82,0 3,95 3,95 106,8 106,8 6 82,0 30,0 5,05 5,05 55,06 55,06 7 30,0 0,0 3,43 3,35 14,71 14,83

SPINTE IN FONDAZIONE


Qi Quota iniziale strato (cm); Qf Quota finale strato Gamma Peso unità di volume (KN/m³); Eps Inclinazione dello strato. (°); Fi Angolo di resistenza a taglio (°); Delta Angolo attrito terra muro; c Coesione (kPa); ß Angolo perpendicolare al paramento lato monte (°); Note Nelle note viene riportata la presenza della falda Qi Qf Gamma Eps Fi Delta c ß Note ————————————————————————————————————————————————— 30,0 0,0 22,56 209,0 45,0 30,0 0,0 180,0 Coefficienti di spinta ed inclinazioni

µ Angolo di direzione della spinta. Kp Coefficiente di resistenza passiva. Kpx, Kpy Componenti secondo x e y del coefficiente di resistenza passiva. µ Kp Kpx Kpy ————————————————————————————————————————————————— 210,0 1,75 -1,51 -0,87 Spinte risultanti e punto di applicazione

Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 30,0 0,0 -1,54 -0,89 10,0 10,0

Sollecitazioni totali

Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); Fx Fy M ————————————————————————————————————————————————— Spinta terreno 17,73 17,64 -1,96 Peso muro 0,0 25,35 -21,55 Peso fondazione 0,0 10,72 -5,9 Sovraccarico 0,0 0,0 0,0 Terr. fondazione 0,0 7,63 -8,01 Spinte fondazione -1,54 -0,89 -0,15 16,19 60,45 -34,86

————————————————————————————————————————————————— Momento stabilizzante -54,86 kNm Momento ribaltante 19,99 kNm Verifica alla traslazione

————————————————————————————————————————————————— Sommatoria forze orizzontali 17,73 kN Sommatoria forze verticali 61,34 kN Coefficiente di attrito 1,0 Adesione 0,0 kPa Angolo piano di scorrimento -360,0 ° Forze normali al piano di scorrimento 61,34 kN Forze parall. al piano di scorrimento 17,73 kN Resistenza terreno 62,88 kN Coeff. sicurezza traslazione Csd 3,55

Traslazione verificata Csd>1

Verifica al ribaltamento

————————————————————————————————————————————————— Momento stabilizzante -54,86 kNm Momento ribaltante 19,99 kNm Coeff. sicurezza ribaltamento Csv 2,74

Muro verificato a ribaltamento Csv>1

Carico limite - Metodo di Vesic (1973)

————————————————————————————————————————————————— Somma forze in direzione x 16,19 kN Somma forze in direzione y (Fy) 60,45 kN Somma momenti -34,86 kNm Larghezza fondazione 110,0 cm Lunghezza 100,0 cm Eccentricità su B 2,67 cm Peso unità di volume 22,56 KN/m³ Angolo di resistenza al taglio 45,0 ° Coesione 0,0 kPa Terreno sulla fondazione 30,0 cm Peso terreno sul piano di posa 22,56 KN/m³ Nq 134,87 Nc 133,87

Ng 271,75 sq 1,0 sc 1,0 sg 1,0 iq 0,54 ic 0,53 ig 0,39 Carico limite verticale (Qlim) 1829,91 kN Fattore sicurezza (Csq=Qlim/Fy) 30,27

Carico limite verificato Csq>1

Tensioni sul terreno

————————————————————————————————————————————————— Ascissa centro sollecitazione 57,67 cm Larghezza della fondazione 110,0 cm x = 0,0 cm Tensione... 46,94 kPa x = 110,0 cm Tensione... 62,97 kPa MENSOLA A VALLE

Xprogr. Ascissa progressiva (cm); Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); H Altezza sezione (cm); Xprogr. Fx Fy M H ————————————————————————————————————————————————— 70,0 -1,54 -30,49 -10,51 30,0 Armature - Verifiche sezioni (S.L.U. )

Afi Area dei ferri inferiori. Afs Area dei ferri superiori. Nu Sforzo normale ultimo (kN); Mu Momento flettente ultimo (kNm); Vcd Resistenza a taglio conglomerato Vcd (kN); Vwd Resistenza a taglio piegati (kN); Sic. VT Misura Sicurezza Taglio (Vcd+Vwd)/Vsdu (Verificato se >=1). Vsdu Taglio di calcolo (kN); Afi Afs Nu Mu Ver. Vcd Vwd Sic. VT ————————————————————————————————————————————————— 6Ø12 (6,79) 3Ø12 (3,39) 1,54 66,2 S 92,41 0,0 3,03

MENSOLA A MONTE

Xprogr. Ascissa progressiva (cm); Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); H Altezza sezione (cm); Xprogr. Fx Fy M H ————————————————————————————————————————————————— 100,0 3,43 18,26 -1,8 30,0

Armature - Verifiche sezioni (S.L.U.)

Afi Area dei ferri inferiori. Afs Area dei ferri superiori. Nu Sforzo normale ultimo (kN); Mu Momento flettente ultimo (kNm); Vcd Resistenza a taglio conglomerato Vcd (kN); Vwd Resistenza a taglio piegati (kN); Sic. VT Misura Sicurezza Taglio (Vcd+Vwd)/Vsdu (Verificato se >=1). Vsdu Taglio di calcolo (kN); Afi Afs Nu Mu Ver. Vcd Vwd Sic. VT ————————————————————————————————————————————————— 3Ø12 (3,39) 6Ø12 (6,79) -3,52 65,57 S 91,74 0,0 5,03

A2+M2+R2

CALCOLO SPINTE





Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 290,0 238,0 0,88 0,51 255,33 255,33 2 238,0 186,0 2,64 1,52 209,11 209,11 3 186,0 134,0 4,4 2,54 158,27 158,27 4 134,0 82,0 6,16 3,55 106,76 106,76 5 82,0 30,0 7,91 4,57 55,04 55,04 CARATTERISTICHE MURO (Peso, Baricentro, Inerzia )

Py Peso del muro (kN); Px Forza inerziale (kN); Xp, Yp Coordinate baricentro dei pesi (cm); Quota Px Py Xp Yp ————————————————————————————————————————————————— 238,0 0,0 3,9 85,0 264,0 186,0 0,0 7,8 85,0 238,0 134,0 0,0 11,7 85,0 212,0 82,0 0,0 15,6 85,0 186,0 30,0 0,0 19,5 85,0 160,0 Sollecitazioni sul muro




VERIFICHE GLOBALI



µ Angolo di direzione della spinta. Ka Coefficiente di spinta attiva. Kd Coefficiente di spinta dinamica. Dk Coefficiente di incremento dinamico. Kax, Kay Componenti secondo x e y del coefficiente di spinta attiva. Dkx, Dky Componenti secondo x e y del coefficiente di incremento dinamico. µ Ka Kd Dk Kax Kay Dkx Dky ————————————————————————————————————————————————— 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 30,0 0,33 0,0 0,0 0,29 0,17 0,0 0,0






µ Angolo di direzione della spinta. Kp Coefficiente di resistenza passiva. Kpx, Kpy Componenti secondo x e y del coefficiente di resistenza passiva. µ Kp Kpx Kpy ————————————————————————————————————————————————— 210,0 1,3 -1,12 -0,65 Spinte risultanti e punto di applicazione Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 30,0 0,0 -1,14 -0,66 10,0 10,0

Sollecitazioni totali

Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); Fx Fy M ————————————————————————————————————————————————— Spinta terreno 27,08 21,6 2,9 Peso muro 0,0 19,5 -16,57 Peso fondazione 0,0 8,25 -4,54 Sovraccarico 0,0 0,0 0,0 Terr. fondazione 0,0 5,87 -6,16 Spinte fondazione -1,14 -0,66 -0,11 25,94 54,55 -22,14




Verifica al ribaltamento ————————————————————————————————————————————————— Momento stabilizzante -51,03 kNm Momento ribaltante 28,89 kNm Coeff. sicurezza ribaltamento Csv 1,77



————————————————————————————————————————————————— Somma forze in direzione x 25,94 kN Somma forze in direzione y (Fy) 54,55 kN Somma momenti -22,14 kNm Larghezza fondazione 110,0 cm Lunghezza 100,0 cm Eccentricità su B 14,42 cm Peso unità di volume 22,56 KN/m³ Angolo di resistenza al taglio 38,66 ° Coesione 0,0 kPa Terreno sulla fondazione 30,0 cm Peso terreno sul piano di posa 22,56 KN/m³ Nq 53,44 Nc 65,55 Ng 87,11

sq 1,0 sc 1,0 sg 1,0 iq 0,28 ic 0,26 ig 0,14 Carico limite verticale (Qlim) 174,18 kN Fattore sicurezza (Csq=Qlim/Fy) 3,19


Tensioni sul terreno

————————————————————————————————————————————————— Ascissa centro sollecitazione 40,58 cm Larghezza della fondazione 110,0 cm x = 0,0 cm Tensione... 88,59 kPa x = 110,0 cm Tensione... 10,6 kPa

MENSOLA A VALLE



MENSOLA A MONTE

Xprogr. Ascissa progressiva (cm); Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); H Altezza sezione (cm); Xprogr. Fx Fy M H ————————————————————————————————————————————————— 100,0 5,23 26,8 -2,44 30,0

Armature - Verifiche sezioni (S.L.U.)


EQU+M2 (Ribaltamento)

CALCOLO SPINTE





Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 290,0 238,0 0,97 0,56 255,33 255,33 2 238,0 186,0 2,9 1,68 209,11 209,11 3 186,0 134,0 4,84 2,79 158,27 158,27 4 134,0 82,0 6,77 3,91 106,76 106,76 5 82,0 30,0 8,71 5,03 55,04 55,04 CARATTERISTICHE MURO (Peso, Baricentro, Inerzia ) Py Peso del muro (kN); Px Forza inerziale (kN); Xp, Yp Coordinate baricentro dei pesi (cm); Quota Px Py Xp Yp ————————————————————————————————————————————————— 238,0 0,0 3,51 85,0 264,0 186,0 0,0 7,02 85,0 238,0 134,0 0,0 10,53 85,0 212,0 82,0 0,0 14,04 85,0 186,0 30,0 0,0 17,55 85,0 160,0 Sollecitazioni sul muro




VERIFICHE GLOBALI



µ Angolo di direzione della spinta. Ka Coefficiente di spinta attiva. Kd Coefficiente di spinta dinamica. Dk Coefficiente di incremento dinamico. Kax, Kay Componenti secondo x e y del coefficiente di spinta attiva. Dkx, Dky Componenti secondo x e y del coefficiente di incremento dinamico. µ Ka Kd Dk Kax Kay Dkx Dky ————————————————————————————————————————————————— 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 38,66 0,35 0,0 0,0 0,27 0,22 0,0 0,0 30,0 0,33 0,0 0,0 0,29 0,17 0,0 0,0 Spinte risultanti e punto di applicazione





µ Angolo di direzione della spinta. Kp Coefficiente di resistenza passiva. Kpx, Kpy Componenti secondo x e y del coefficiente di resistenza passiva. µ Kp Kpx Kpy ————————————————————————————————————————————————— 210,0 1,3 -1,12 -0,65 Spinte risultanti e punto di applicazione

Qi Quota inizio strato. Qf Quota inizio strato. Rpx, Rpy Componenti della spinta nella zona j-esima (kN); Z(Rpx) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Z(Rpy) Ordinata punto di applicazione risultante spinta (cm); Qi Qf Rpx Rpy z(Rpx) z(Rpy) ————————————————————————————————————————————————— 1 30,0 0,0 -1,14 -0,66 10,0 10,0 Sollecitazioni totali

Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); Fx Fy M ————————————————————————————————————————————————— Spinta terreno 29,79 23,76 3,19 Peso muro 0,0 17,55 -14,92 Peso fondazione 0,0 7,42 -4,08 Sovraccarico 0,0 0,0 0,0 Terr. fondazione 0,0 5,87 -6,16 Spinte fondazione -1,14 -0,66 -0,11 28,65 53,94 -20,28




Verifica al ribaltamento

————————————————————————————————————————————————— Momento stabilizzante -51,29 kNm Momento ribaltante 31,01 kNm Coeff. sicurezza ribaltamento Csv 1,65



————————————————————————————————————————————————— Somma forze in direzione x 28,65 kN Somma forze in direzione y (Fy) 53,94 kN Somma momenti -20,28 kNm Larghezza fondazione 110,0 cm Lunghezza 100,0 cm Eccentricità su B 17,4 cm Peso unità di volume 22,56 KN/m³ Angolo di resistenza al taglio 38,66 ° Coesione 0,0 kPa Terreno sulla fondazione 30,0 cm Peso terreno sul piano di posa 22,56 KN/m³ Nq 53,44 Nc 65,55 Ng 87,11 sq 1,0

sc 1,0 sg 1,0 iq 0,22 ic 0,2 ig 0,1 Carico limite verticale (Qlim) 117,06 kN Fattore sicurezza (Csq=Qlim/Fy) 2,17


Tensioni sul terreno ————————————————————————————————————————————————— Ascissa centro sollecitazione 37,6 cm Larghezza della fondazione 110,0 cm x = 0,0 cm Tensione... 95,58 kPa x = 110,0 cm Tensione... 2,49 kPa

MENSOLA A VALLE



MENSOLA A MONTE

Xprogr. Ascissa progressiva (cm); Fx Forza in direzione x (kN); Fy Forza in direzione y (kN); M Momento (kNm); H Altezza sezione (cm); Xprogr. Fx Fy M H —————————————————————————————————————————————————

100,0 5,75 29,62 -2,69 30,0 Armature - Verifiche sezioni (S.L.U.)


Piano di Manutenzione

Piano di manutenzione dell'opera e delle sue parti, secondo il D.P.R. 554/99 e le N.T.C. 2008. Il manuale d'uso, il manuale di manutenzione ed il programma di manutenzione previsti dal decreto legislativo vengono sviluppati tenendo anche in considerazione i criteri dettati dalle norme UNI. 1. Il piano di manutenzione è il documento complementare al progetto esecutivo che prevede, pianifica e programma, tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi effettivamente realizzati, l’attività di manutenzione dell’intervento al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità, l’efficienza ed il valore economico. 2. Il piano di manutenzione assume contenuto differenziato in relazione all'importanza e alla specificità dell'intervento, ed è costituito dai seguenti documenti operativi:

a) il manuale d'uso; b) il manuale di manutenzione; c) il programma di manutenzione;

Trattandosi nel caso specifico della progettazione di Opere di Sostegno con struttura in cemento armato, nel seguito si farà riferimento a questa particolare tipologia di opera, fornendo le indicazioni necessarie per una corretta manutenzione edile.

Manuale d'Uso

Il manuale d'uso si riferisce all'uso delle parti più importanti del bene, ed in particolare degli impianti tecnologici. Il manuale contiene l’insieme delle informazioni atte a permettere all’utente di conoscere le modalità di fruizione del bene, nonché tutti gli elementi necessari per limitare quanto più possibile i danni derivanti da un’utilizzazione impropria, per consentire di eseguire tutte le operazioni atte alla sua conservazione che non richiedono conoscenze specialistiche e per riconoscere tempestivamente fenomeni di deterioramento anomalo al fine di sollecitare interventi specialistici. Il manuale d'uso contiene le seguenti informazioni:

Collocazione

L'intervento in esame prevede la costruzione di un’Opera di Sostegno, ubicato nel comune di ALES Riguardo alla tipologia dell'opera, si è scelto di realizzare un tipo di muro a: Muro a mensola

Descrizione Le Opere di Sostegno hanno la funzione di contrastare la spinta del terreno, di sostenere un fronte di terreno instabile quando quest’ultimo non si può disporre secondo la pendenza di natural declivio. La scelta della tipologia di opera adottata è stata effettuata secondo dei requisiti di funzionalità e delle caratteristiche meccaniche del terreno, delle sue condizioni di stabilità, di quella dei materiali di riporto, dell’incidenza sulla sicurezza di dispositivi complementari, quali rinforzi, drenaggi, tiranti ed ancoraggi, e delle fasi costruttive. E’ necessario che sia garantita la sicurezza, dell'opera con adeguati margini di sicurezza, nelle diverse combinazioni di carico delle azioni, anche nel caso di parziale perdita d’efficacia di questi particolari dispositivi. Nei muri di sostegno, il terreno di riempimento a tergo del muro deve essere posto in opera con opportuna tecnica di costipamento e deve avere una opportuna granulometria, in modo da consentire drenaggio efficiente. E' consentito l'utilizzo di geotessili, da interporre tra il terreno in sede e quello di riempimento, con funzione di separazione e filtrazione.

Rappresentazione grafica

Per i dettagli tecnici fare riferimento alle tavole allegate.

Modalità di uso corretto

Non è consentito apportare modifiche o comunque compromettere l'integrità delle strutture per nessun motivo. Occorre controllare periodicamente il grado di usura delle parti a vista, al fine di riscontrare eventuali anomalie, come presenza di lesioni, rigonfiamenti, avallamenti, fessurazioni, disgregazioni, distacchi, riduzione del copriferro e relativa esposizione a processi di corrosione dei ferri d'armatura. In caso di accertata anomalia occorre consultare al più presto un tecnico abilitato.

Manuale di Manutenzione

Il manuale di manutenzione si riferisce alla manutenzione delle parti più importanti del bene ed in particolare degli impianti tecnologici. Esso fornisce, in relazione alle diverse unità tecnologiche, alle caratteristiche dei materiali o dei componenti interessati, le indicazioni necessarie per la corretta manutenzione nonché per il ricorso ai centri di assistenza o di servizio. Il

manuale di manutenzione contiene le seguenti informazioni:

Risorse necessarie per l'intervento manutentivo

Per eseguire le manutenzioni, contemplate nel presente piano di manutenzione dell’opera, occorre affidarsi ad idonea impresa edile.

Livello minimo delle prestazioni

Le strutture in c.a. devono garantire la durabilità nel tempo in funzione della classe di esposizione prevista in fase di progetto, in modo da garantire la giusta resistenza alle diverse sollecitazioni di esercizio previste in fase di progettazione. Esse devono garantire stabilità, resistenza e durabilità nel tempo. Gli elementi strutturali non dovranno presentare fessurazioni o altre alterazioni superficiali. Per i livelli minimi prestazionali si rimanda alle norme vigenti in materia al momento della progettazione.

Anomalie riscontrabili:

Cedimenti: cedimenti dovute a cause diverse, talvolta con manifestazioni dell'abbassamento del piano di imposta della fondazione. Lesioni: si manifestano con l'interruzione del tessuto murario. Le caratteristiche e l'andamento ne caratterizzano l'importanza ed il tipo. Fessurazioni: presenza di rotture singole, ramificate, ortogonali o parallele all'armatura, che possono interessare l'intero spessore dell'elemento strutturale (parete di elevazione, mensola di fondazione, pali, tiranti, etc.), e comportare lo spostamento reciproco delle parti. Umidità: presenza di umidità dovuta spesso a risalita capillare con comparsa di macchie dovute ad assorbimento di acqua. Erosione superficiale: asportazione di materiale dalla superficie, dovuta a processi di natura diversa. Quando siano note le cause del degrado, possono essere utilizzati anche termini come: erosione per abrasione (cause meccaniche), erosione per corrosione (cause chimiche e biologiche), erosione per usura (cause antropiche). Esposizione dei ferri di armatura: distacchi di parte di calcestruzzo superficiale (copriferro) ed esposizione dei relativi ferri di armatura a fenomeni di corrosione, per l'azione degli agenti atmosferici. Patina biologica: strato sottile, morbido ed omogeneo, aderente alla superficie e di evidente natura biologica, di colore variabile, per lo più verde. La patina biologica è costituita prevalentemente da microrganismi cui possono aderire polvere e terriccio.

Manutenzioni eseguibili direttamente dall'utente

Nessuna manutenzione può essere eseguita direttamente dall’utente, se non i controlli a vista dello stato di conservazione del manufatto, trattandosi di lavori da affidare a impresa edile. In particolare, potrà

essere individuata l’eventuale presenza di processi di corrosione con progressiva riduzione del copriferro, o la comparsa di lesioni e fessurazioni.

Manutenzioni eseguibili a cura di personale specializzato

In seguito alla comparsa di segni di cedimenti strutturali (lesioni, fessurazioni, rotture), occorrerà consultare tecnici qualificati, per effettuare accurati accertamenti per la diagnosi e la verifica delle strutture. Una volta individuate la causa/effetto del dissesto, occorrerà procedere al consolidamento delle parti necessarie, a secondo del tipo di dissesto riscontrato.

Programma di Manutenzione

Il programma di manutenzione prevede un sistema di controlli e di interventi da eseguire, a cadenze temporalmente o programmate al fine di una corretta gestione del bene e delle sue parti nel corso degli anni. Esso si articola secondo tre

sottoprogrammi:

Sottoprogramma delle Prestazioni

Il sottoprogramma delle Prestazioni prende in considerazione, per ciascuna classe di requisito di seguito riportata, le prestazioni fornite dall'opera nel corso del suo ciclo di vita.

Stabilità Le opere di sostegno dei terreni, sotto l'effetto di carichi statici, dinamici e variabili devono assicurare stabilità e resistenza. Deve essere assicurata la stabilità rispetto a tutti i meccanismi di stato limite, quali, scorrimento sul piano di posa, ribaltamento, rottura per carico limite dell'insieme fondazione-terreno, stabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno. Le strutture di fondazione devono essere in grado di contrastare le eventuali manifestazioni di deformazioni e cedimenti rilevanti, dovuti all’azione di sollecitazioni, quali ad esempio carichi e forze sismiche. I cedimenti al di sotto della fondazione dell'opera devono essere controllati, considerando un adeguato spessore di terreno. In presenza di costruzioni preesistenti, interagenti con l'opera di sostegno, il comportamento di quest'ultima deve garantirne i previsti livelli di funzionalità e stabilità. In particolare, si devono valutare gli spostamenti del terreno a tergo dell'opera e verificare la loro compatibilità con le condizioni di sicurezza e funzionalità delle costruzioni preesistenti.

Sottoprogramma dei Controlli

Il sottoprogramma dei Controlli definisce il programma delle verifiche e dei controlli, al fine di rilevare il livello prestazionale (qualitativo e quantitativo) nei successivi momenti della vita dell'opera. Per i controlli di seguito riportati è previsto, esclusivamente, un tipo di controllo a vista.

Controllo della integrità delle opere in c.a.

Il controllo dell'integrità delle opere in c.a., va eseguito individuando la presenza di eventuali anomalie come: fessurazioni, disgregazioni, distacchi, riduzione del copriferro e relativa esposizione a processi di corrosione dei ferri d'armatura. Frequenza del controllo: annuale. Verifica dello stato del calcestruzzo

La verifica dello stato del calcestruzzo, va effettuato controllando il degrado e/o eventuali processi di carbonatazione. Frequenza del controllo: annuale. Controllo delle parti in vista dell'opera

Le parti in vista dell'opera, vanno controllate al fine di ricercare eventuali anomalie che possano anticipare l'insorgenza di fenomeni di dissesto e/o cedimenti strutturali (fessurazioni, lesioni, ecc.). Frequenza del controllo: annuale. Controlli strutturali dettagliati

Controlli strutturali approfonditi vanno effettuati in occasione di manifestazioni e calamità naturali (sisma, nubifragi,ecc.) o manifestarsi di smottamenti circostanti. Frequenza del controllo: all'occorrenza.

Sottoprogramma degli Interventi di Manutenzione

Il sotto programma degli interventi di manutenzione, riporta in ordine temporale i differenti interventi di manutenzione, al fine di fornire le informazioni per una corretta conservazione del bene. Nel caso delle Opere di Sostegno si prevedono i seguenti interventi:

Interventi sull'opera

Gli interventi riparativi dovranno effettuarsi a secondo del tipo di anomalia riscontrata e previa diagnosi delle cause del difetto accertato. La diagnosi deve essere resa dal tecnico abilitato che riporterà, in elaborati esecutivi, gli interventi necessari. Frequenza del controllo: all'occorrenza. Consolidamento dell'opera

Consolidamento dell'opera, in seguito ad eventi straordinari (dissesti, cedimenti) o a cambiamenti di destinazione o dei sovraccarichi. Anche tale intervento va progettato da tecnico abilitato ed eseguito da impresa idonea. Frequenza del controllo: all'occorrenza.

Il programma di manutenzione, il manuale d'uso ed il manuale di manutenzione redatti in fase di progettazione sono sottoposti a cura del direttore dei lavori, al termine della realizzazione dell'intervento, al controllo ed alla verifica di validità, con gli eventuali aggiornamenti resi necessari dai problemi emersi durante l'esecuzione dei lavori.

Il Tecnico ING MARCELLO SOPPELSA

MICROPALI DI FONDAZIONE

NORMATIVE DI RIFERIMENTO

NTC2008 - Norme tecniche per le costruzioni - D.M. 14 Gennaio 2008.

CIRCOLARE 2 febbraio 2009, n. 617 - Istruzioni per l'applicazione delle 'Nuove norme tecniche per le costruzioni' di cui

al decreto ministeriale 14 gennaio 2008. (GU n. 47 del 26-2-2009 - Suppl. Ordinario n.27)

Eurocodice 7: Progettazione geotecnica – Parte 1: Regole generali.

Eurocodice 8: Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture - Parte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici.

Carico limite verticale

Il carico limite verticale è stato calcolato con le formule statiche, che esprimono il medesimo in funzione della geometria del palo, delle caratteristiche del terreno e dell'interfaccia palo-terreno. A riguardo, poiché la realizzazione di un palo, sia esso infisso o trivellato, modifica sempre le caratteristiche del terreno nell’intorno dello stesso, si propone di assumere un angolo di resistenza a taglio pari a:

104

3' += φφ nei pali infissi

°−= 3' φφ nei pali trivellati

dove φ è l’angolo di resistenza a taglio prima dell’esecuzione del palo. Di seguito indicheremo con φ il parametro di resistenza scelto.te. Ai fini del calcolo, il carico limite Qlim viene convenzionalmente suddiviso in due aliquote, la resistenza alla punta Qp e

la resistenza laterale Ql.

Resistenza unitaria alla punta

Formula di Terzaghi La soluzione proposta da Terzaghi assume che il terreno esistente al disopra della profondità raggiunta dalla punta del palo possa essere sostituito da un sovraccarico equivalente pari alla tensione verticale efficace (trascurando pertanto il fatto che l’interazione tra palo e terreno di fondazione possa modificare tale valore) e riconduce l’analisi al problema di capacità portante di una fondazione superficiale. La formula di Terzaghi può essere scritta:

Qp = c × Nc × sc + γ × L × Nq + 0.5 × γ × D × Nγ ×sγ

dove:

−=

−=

=

+=

−

1cos2

tan

cot)1(

)2/45(cos2

2

tan)2/75.0(

2

2

φ

φ

φ

φ

γγ

φφπ

p

qc

KN

NN

ea

aNq

Metodo di Berezantzev

Fondamentalmente Berezantzev fa riferimento ad una superficie di scorrimento “alla Terzaghi” che si arresta sul piano di posa (punta del palo); tuttavia egli considera che il cilindro di terreno coassiale al palo ed avente diametro pari all’estensione in sezione della superficie di scorrimento, sia in parte “sostenuto” per azione tangenziale dal rimanente terreno lungo la superficie laterale. Ne consegue un valore della pressione alla base inferiore a γD, e tanto minore quanto più questo “effetto silo” è marcato, cioè quanto più grande è il rapporto D/B; di ciò tiene conto il coefficiente Nq, che

quindi è funzione decrescente di D/B. La resistenza unitaria Qp alla punta, per il caso di terreno dotato di attrito (φ) e di coesione (c), è data dall'espressione:

Qp = c × Nc + γ × L × Nq


γ peso unità di volume del terreno; L lunghezza del palo; Nc e Nq sono i fattori di capacità portante già comprensivi dell'effetto forma (circolare);

Metodo di Vesic

Vesic ha assimilato il problema della rottura intorno alla punta del palo a quello di espansione di una cavità cilindrica in mezzo elasto-plastico, in modo da tener conto anche della compressibilità del mezzo. Secondo Vesic i coefficienti di capacità portante Nq e Nc si possono calcolare come segue:

( ) ( )[ ]

+

−−

= + φφφφφ

πφ

sin13/sin42

245tantan

2exp

sin3

3rrq IN

L’indice di rigidezza ridotto Irr nella precedente espressione viene calcolato a partire dalla deformazione volumetrica εv.

L’indice di rigidezza Ir si calcola utilizzando il modulo di elasticità tangenziale G’ e la resistenza a taglio s del terreno.

Quando si hanno condizioni non drenate o il suolo il suolo si trova in uno stato addensato, il termine εv può essere assunto pari a

zero e si ottiene Irr=Ir

E’ possibile fare una stima di Ir con i valori seguenti:

TERRENO Ir

Sabbia 75-150 Limo 50-75

Argilla 150-250 Il termine Nc della capacità portante viene calcolato:

( ) φcot1−= qc NN (a)

Quando φ =0 (condizioni non drenate)

( ) 12

113

4+++=

πrrc nIN

Metodo di Janbu

Janbu calcola Nq (con l’angolo ψ espresso in radianti) come segue:

( ) ( )φψφφ tan2exptan1tan2

2++=qN

Nc si può ricavare dalla (a) quando φ > 0.

Per φ = 0 si usa Nc = 5.74

Formula di Hansen

La formula di Hansen vale per qualsiasi rapporto D/B, quindi sia per fondazioni superficiali che profonde, ma lo stesso autore introdusse dei coefficienti per meglio interpretare il comportamento reale della fondazione, senza di essi, infatti, si avrebbe un aumento troppo forte del carico limite con la profondità. Per valori L/D>1:

D

Ld

D

Ld

q

c

12

1

tan)sin1(tan21

tan4.01

−

−

−+=

+=

φφ

Nel caso φ = 0

D/B 0 1 1.1 2 5 10 20 100

d'c 0 0.40 0.33 0.44 0.55 0.59 0.61 0.62

Nei fattori seguenti le espressioni con apici (') valgono quando φ =0.

Fattore di forma:

L

Ds

L

D

L

D

L

D

N

Ns

L

Ds

c

q

c

c

4.01

tan1s

tan1s

1

2.0

q

q

''

−=

+=

+=

+=

=

γ

φ

φ

Fattore di profondità:

1 se tan

qualsiasiper 1

)sin1(tan21

4.01

4.0

1

''

>=

=

−+=

+=

=

−

D

L

D

Lk

d

kd

kd

kd

q

c

c

κ

φφ

γ

Resistenza del fusto

Il metodo utilizzato per il calcolo della capacità portante laterale è il metodo Α, proposto da Tomlinson (1971); la resistenza laterale viene calcolata nel seguente modo:

( ) wl fAlKcQ ⋅⋅+= δσα tan

Al = superficie laterale del palo; fw = fattore di correzione legato alla tronco-conicità del palo, ossia la diminuzione percentuale del diametro del palo con

c = valore medio della coesione (o della resistenza a taglio in condizioni non drenate); σ = pressione verticale efficace del terreno;

K = coefficiente di spinta orizzontale, dipendente dalla tecnologia di esecuzione del palo e dal precedente stato di addensamento, viene calcolato come segue: Per pali infissi

K = 1 - tan2φ

o, nel caso specifico, è possibile assegnare i seguenti valori proposti in tabella: Palo K

Terreno sciolto Terreno denso Acciaio 0.5 1 Calcestr. Pref. 1 2 Legno 1 3

Per pali trivellati

K = 1 - senφ δ = attrito palo-terreno funzione della scabrezza della superficie del palo; Per pali infissi

δ= 3/4tanφ Per pali trivellati

δ= tanφ α = coefficiente d’adesione ricavato come di seguito riportato: Pali trivellati:

Caquot – Kerisel 2

2

c7100

c100

+

+=α

Meyerhof – Murdock (1963) c1.01 ⋅−=α per c<5 t/m2

c005.0525.0 ⋅−=α per c≥ 5 t/m2

Whitaker – Cooke (1966) α = 0.9 per c < 2.5 t/m2

α = 0.8 per 2.5 ≤ c < 5 t/m2

α = 0.6 per 5 ≤ c ≤ 7.5 t/m2

α = 0.9 per c > 7.5 t/m2

Woodward (1961) α = 0.9 per c < 4 t/m2

α = 0.6 per 4 ≤ c < 8 t/m2

α = 0.5 per 8 ≤ c <12 t/m2

α = 0.4 per 12 ≤ c ≤ 20 t/m2

α = 0.20 per c > 20 t/m2 Pali infissi

Coefficiente α per palo infisso

2.5 ≤ c < 5 t/m2 α = 1.00

5 ≤ c < 10 α = 0.70 10 ≤ c < 15 α = 0.50 15 ≤ c < 20 α = 0.40 c ≥ 20 α = 0.30

Attrito negativo

Quando un palo viene infisso o passa attraverso uno strato di materiale compressibile prima che si sia esaurito il processo di consolidazione, il terreno si muoverà rispetto al palo facendo insorgere sforzi attritivi tra palo e terreno che inducono al cosiddetto fenomeno dell’attrito negativo. L’effetto dell’attrito negativo è quello di aumentare il carico assiale sul palo, con conseguente aumento del cedimento, dovuto all’accorciamento elastico del palo stesso per effetto dell’aumento di carico. La forza che nasce per effetto dell’attrito negativo è stimata pari alla componente attritiva della resistenza laterale (vedi Resistenza del fusto) lungo la superficie laterale a contatto con lo strato in cui si genera tale fenomeno, ma di verso opposto all’attrito positivo. La risultante così determinata non viene detratta dal carico limite, ma da quello di esercizio.

Fattore di correzione in condizioni sismiche.

Criterio di Vesic

Secondo questo autore per tenere conto del fenomeno della dilatanza nel calcolo della capacità portante è sufficiente diminuire di 2° l’angolo d’attrito degli strati di fondazione. Il limite di questo suggerimento è nel fatto che non tiene conto dell’intensità della sollecitazione sismica (espressa attraverso il parametro dell’accelerazione sismica orizzontale massima). Questo criterio pare però trovare conferma nelle osservazioni fatte in occasione di diversi eventi sismici. Criterio di Sano

L’autore propone di diminuire l’angolo d’attrito degli strati portanti di una quantità data dalla relazione:

=

2maxA

arctgpD

dove Amax è l’accelerazione sismica orizzontale massima.

Questo criterio, rispetto a quello di Vesic, ha il vantaggio di prendere in considerazione anche l’intensità della sollecitazione sismica. L’esperienza però dimostra che l’applicazione acritica di questa relazione può condurre a valori eccessivamente cautelativi di Qlim. Le correzioni di Sano e di Vesic si applicano esclusivamente a terreni incoerenti ben addensati. È errato applicarle a terreni sciolti o mediamente addensati, dove le vibrazioni sismiche producono il fenomeno opposto a quello della dilatanza, con aumento del grado di addensamento e dell’angolo d’attrito. Cedimenti metodo di Davis-Poulos

Il cedimento verticale è stato calcolato con il metodo di Davis-Poulos, secondo il quale il palo viene considerato rigido (indeformabile) immerso in un mezzo elastico, semispazio o strato di spessore finito. Si ipotizza che l'interazione palo-terreno sia costante a tratti lungo n superfici cilindriche in cui viene suddivisa la superficie laterale del palo.

Il cedimento della generica superficie i per effetto del carico trasmesso dal palo al terreno lungo la superficie j-esima può essere espresso:

Wi,j = (τj / E ) × B ×Ii,j

Avendo indicato con: τj = Incremento di tensione relativo al punto medio della striscia

E = Modulo elastico del terreno B = Diametro del palo Ii,j = Coefficiente di influenza

Il cedimento complessivo si ottiene sommando Wi,j per tutte le j aree

Cedimento Metodo Iperbolico Il metodo iperbolico modificato rappresenta uno sviluppo dello studio di Chin (1970,1972,1983) che consente di stimare il cedimento di pali singoli partendo dall’idea che il diagramma carico-cedimento, per il corpo di un palo e la sua base, abbia un andamento iperbolico. I valori del carico ultimo laterale (Qsu) e la resistenza di base ultima (Qbu) rappresentano i termini asintotici della curva (figura a) (Terzaghi, 1943). Sotto queste ipotesi è possibile giungere ad una rappresentazione linearizzata del problema considerando la variazione della quantità S/Q rispetto allo spostamento S (figura b).

Lo studio di Fleming ha dimostrato che gli spostamenti totali stimati col metodo di Chin erano distorti dall’accorciamento

elastico del corpo del palo e suggerì una tecnica semplificata per la quale la deformazione elastica del palo può essere determinata, con sufficiente accuratezza, sottraendo alla stima di Chin l’accorciamento del palo.

Considerando lo schema in figura l’accorciamento elastico del palo dipende dal carico applicato Q in rapporto all’attrito laterale

ultimo Qsu. In particolare se la deformazione elastica del corpo del palo corrisponde alla somma dell’accorciamento

elastico lungo la zona ad attrito basso o nullo e quello che si sviluppa lungo la parte attiva del fusto:

Se, invece, si ha che bisogna considerare un ulteriore accorciamento legato alla parte attiva del palo che deve essere aggiunta alla deformazione elastica:

I parametri della formula sono:

• : diametro testa del palo.

• : modulo di elasticità del materiale del palo il cui valore può essere ricavato da una interpolazione lineare tra i valori

di per calcestruzzo con forza specifica di e il valore di

• per calcestruzzo da .

• : lunghezza del palo ad attrito basso o nullo.

• : lunghezza attiva del palo.

• : rapporto della lunghezza equivalente del fusto del palo rispetto alla lunghezza attiva . Si può considerare un

valore di 0.5 quando si ha un attrito che si sviluppa uniformemente lungo oppure quando il palo è inserito in sabbia o ghiaia. Per pali in argilla caratterizzati da uno sforzo che cresce in profondità si può usare un valore di 0.45.

Lo spostamento del palo rigido può essere calcolato sapendo che la somma dell’attrito laterale e della resistenza di base corrisponde al carico totale applicato alla testa del palo.

Considerando il palo rigido lo spostamento totale in testa è uguale a quello che si ottiene lungo il fusto ed è uguale a quello misurato alla base del palo:

Dal grafico linearizzato si può vedere che lo spostamento lungo il fusto del palo può essere calcolato come:

In cui

• : fattore adimensionale di flessibilità terreno/fusto.

• : diametro testa.

• : attrito.

• : attrito ultimo determinato col metodo statico (condizione drenata)

L’equazione dello spostamento alla base del palo ricavata da Fleming è:

dove

• : diametro della base del palo.

• : resistenza alla base.

• : resistenza ultima alla base

• : modulo di taglio corrispondente a

Infine, ponendo la condizione di uguaglianza e considerando il carico totale applicato Q si ottiene lo spostamento totale di un palo rigido considerando solo i valori positivi della relazione:

In cui le variabili sono così definite:

•

•

•

•

•

•

•

•

Lo spostamento complessivo del palo comprende la componente di spostamento rigido e quella di accorciamento elastico.

Il modulo elastico del terreno al di sotto della base del palo è legato alle caratteristiche del terreno ed è fortemente influenzato dalla tecnica di costruzione del palo. Fleming sostiene che è consigliabile che questo parametro di progetto sia determinato da un insieme accurato di prove in cui i pali sono caricati fino al punto in cui viene mobilitata una sostanziale quota

della resistenza di punta. In mancanza di questi dati si può scegliere, cautelativamente, il valore di da range di valori relativi al tipo di terreno e alla tecnica di costruzione del palo.

CARICO LIMITE ORIZZONTALE

Il carico limite orizzontale è stato calcolato secondo la teoria sviluppata da Broms il quale assume che il comportamento dell'interfaccia palo-terreno sia di tipo rigido perfettamente plastico, e cioè che la resistenza del terreno si mobiliti interamente per un qualsiasi valore non nullo dello spostamento a rimanga costante al crescere dello spostamento stesso. Si assume che il comportamento flessionale del palo sia di tipo rigido-perfettamente plastico, vale a dire che le rotazioni elastiche del palo sono trascurabili finché il momento flettente non raggiunge il valore My di plasticizzazione.

Per i terreni coesivi Broms propone di adottare una reazione del terreno costante con la profondità pari a:

p = 9 × cu × B

con reazione nulla fino alla profondità di 1.5 d; avendo indicato con: cu = Coesione non drenata,

B = Diametro del palo p = Reazione del terreno per unità di lunghezza del palo. Per i terreni incoerenti si assume che la resistenza vari linearmente con la profondità secondo la legge:

p = 3Kp γ zB

avendo indicato con:

p = Reazione del terreno per unità di lunghezza del palo; Kp = Coefficiente di spinta passiva;

γ = Peso unità di volume del terreno; z = Profondità; B = Diametro del palo. Palo in condizioni d’esercizio

Analisi del palo in condizioni di esercizio: Metodo degli elementi finiti. Il metodo degli elementi finiti modella il palo di fondazione, sottoposto a carichi trasversali, in modo realistico in quanto fa uso sia degli spostamenti che delle rotazioni ai nodi per definire la linea elastica del palo, pertanto rappresenta il metodo più razionale ed efficace attualmente disponibile per analizzare questo tipo di strutture. Di seguito si richiamano i fondamenti teorici del metodo indicando con P la matrice delle forze nodali esterne, con F quella delle forze interne e con A la matrice dei coefficienti di influenza che, per l’equilibrio tra forze esterne ed interne, lega le prime due secondo la ben nota forma:

P = AF

Gli spostamenti interni e (traslazioni e rotazioni) dell’elemento nel generico nodo sono legati agli spostamenti esterni X (traslazioni e rotazioni) applicati ai nodi, dalla seguente relazione:

e = BX

dove la matrice B è dimostrato essere la trasposta della matrice A. D’altra parte, le forze interne F sono legate agli spostamenti interni e dalla seguente espressione:

F = Se Applicando le consuete sostituzioni, si ottiene:

F = SATX

e quindi

P = AF = A SATX

Pertanto, calcolando l’inversa della matrice A SAT si ricava l’espressione degli spostamenti esterni X:

X = (A SAT)-1P Noti, quindi, gli spostamenti X è possibile ricavare le forze interne F necessarie per il progetto della struttura.

La matrice A SAT è nota come matrice di rigidezza globale in quanto caratterizza il legame tra spostamenti e forze esterni nodali. Il metodo ad elementi finiti ha, tra l’altro, il vantaggio di consentire di mettere in conto, come condizioni al contorno, rotazioni e spostamenti noti.

Le reazioni nodali delle molle che schematizzano il terreno vengono considerate come forze globali legate al modulo di reazione e all’area d’influenza del nodo. Nella soluzione ad elementi finiti per pali soggetti a carichi trasversali, il modulo di reazione viene considerato nella forma:

ks = As + BsZn

o, non volendo far crescere illimitatamente il ks con la profondità, nella forma:

ks = As + Bstan-1(Z/B)

nella quale Z è la profondità e B è il diametro del palo.

I valori di As e BsZn sono ottenuti dall’espressione della capacità portante (Bowles) con fattori correttivi si, di, e ii pari a 1:

ks = qult/∆H = C(cNc + 0.5γBNγ)

BsZn = C(γNqZ1)

Dove C = 40 è ottenuto in corrispondenza di un cedimento massimo di 25 mm.

Premessa: Il dimensionamento dei micropali è stato effettuato nelle condizioni di massima sicurezza considerando il plinto con maggiore sollecitazione (28 t ) e ipotizzando il calcolo del micropalo nelle ipotesi di cui alla stratigrafia più sfavorevole. Come da elaborati si prevede la realizzazione di un reticolo di micropali ( quattro per plinto) opportunamente collegati ai plinti mediante cordolo in CCA delle dimensioni non inferiore a cm 50x40;

Dati generali...

=================================================================================

Descrizione ALES PALO DI PICCOLO DIAMETRO "A" Diametro punta 0,17 m Lunghezza 9,60 m Tipo Trivellato Sporgenza dal terreno 0,40 m Portanza di punta calcolata con: Terzaghi Profondità falda da piano campagna 20,00 m Calcestruzzo tipo 1 Acciaio tipo 6 Archivio materiali

Conglomerati Nr. Classe

calcestruzzo fck,cubi [MPa]

Ec [MPa]

fck [MPa]

fcd [MPa]

fctd [MPa]

fctm [MPa]

1 C20/25 250 299600 200 113,3 10,3 22,1 2 C25/30 300 314700 250 141,6 11,9 25,6 3 C28/35 350 323000 280 158,6 12,8 27,6 4 C40/50 500 352200 400 198,3 14,9 32

Acciai:

Nr. Classe acciaio

Es [MPa]

fyk [MPa]

fyd [MPa]

ftk [MPa]

ftd [MPa]

ep_tk epd_ult ß1*ß2 iniz.

ß1*ß2 finale

1 B450C 2000000 4500 3913 5400 3913 .075 .0675 1 0,5 2 B450C* 2000000 4500 3913 5400 4500 .075 .0675 1 0,5 3 B450C** 2000000 4500 3913 4583 3985 .012 .01 1 0,5 4 S235H 2100000 2400 2087 3600 2087 0,012 0,01 1 0,5 5 S275H 2100000 2800 2435 4300 2435 0,012 0,01 1 0,5 6 S355H 2100000 3600 3130 5100 3600 0,012 0,01 1 0,5

Stratigrafia

Nr.: Numero dello strato. Hs: Spessore dello strato. Fi: Angolo di attrito. c: Coesione Alfa: Coefficiente di adesione dell'attrito laterale lungo il fusto.. Vs: Velocità onde di taglio. Strat. Nr. 1

Nr. Hs Peso unità di Volume [kg/m³]

Peso Unità di volume Saturo [kg/m³]

c [kg/cm²]

Fi (°)

Attrito negativo

Alfa Modulo elastico [kg/cm²]

Vs [m/s]

Descrizione litologica

1 1,20 1600,00 0,00 0,00 25,00 No 0,70 100,00 130 Argilla o argilla limosa media

2 0,80 1800,00 0,00 1,00 0,00 No 0,35 100,00 150 Argilla o argilla limosa media

3 2,00 1900,00 2000,00 1,20 0,00 No 0,35 100,00 150 Argilla o argilla limosa

consistente 4 8,80 1750,00 0,00 0,00 30,00 No 0,70 200,00 200 Ghiaia con

sabbia o ghaia

sabbiosa

Carico limite

Stratigrafia Nq Nc Fi/C strato punta Palo (°)/[kg/cm

²]

Peso palo [kg]

Carico limite punta [kg]

Carico limite

laterale [kg]

Carico limite [kg]

Attrito negativo

[kg]

Carico limite

orizzontale

[kg] A1+M1+R3 22,45 37,16 30/0,00 544,75 8745,95 12673,09 20874,28 -- --

RESISTENZA DI PROGETTO CARICHI ASSIALI

================================================================================= Resistenza caratteristica carichi assiali. Nome combinazione: A1+M1+R3 ================================================================================= Numero verticali di indagine 1 Fattore correlazione verticale indagate media (xi3) 1,70 Fattore correlazione verticale indagate minima (xi4) 1,70

Rc, Min [kg]

Rc, Media [kg]

Rc, Max [kg]

Base 8745,95 8745,95 8745,95 Laterale 12673,09 12673,09 12673,09

Totale 20874,28 20874,28 20874,28

Coefficiente parziale resistenza caratteristica R3 Base 1,35 Laterale 1,15 Resistenza di progetto base 3810,87 kg Resistenza di progetto laterale 6482,40 kg Resistenza di progetto 9748,52 kg

Cedimento (Poulos e Davis 1968)

================================================================================= Carico applicato 7000,00 kg Coefficiente influenza 0,06 Cedimento 0,13 cm

Cedimento (Fleming 1992)

================================================================================= Lunghezza 10,00 m Diametro testa 0,17 m Diametro punta 0,17 m Tratto attrito laterale nullo 0,00 m Modulo elastico sezione 2,94E+07 kN/mq Punto di applicazione risultante resistenza attiva 0,45 Fattore flessibilità terreno/palo 1,00E-03 Carico applicato 70,00 kN Carico limite laterale 73,11 kN Carico limite di punta 50,45 kN Modulo elastico terreno corrispondente 9,81E+03 kN/mq Accorciamento elastico 0,47 mm

Cedimento rigido 1,57 mm Cedimento totale 2,05 mm Modello ad elementi finiti

Max spostamento lineare del terreno 0,013 cm Tipo analisi Lineare Massimo numero di iterazioni 1,00 Fattore di riduzione molla fondo scavo 1,00 Numero di elementi 9,00 Nodo sulla superficie del terreno [< n° nodi] 1,00 Modulo di reazione Ks Bowles Carichi

Forze orizzontali (Fo) positive dirette da destra a sinistra. Forze verticali (Fv) positive dirette verso il basso. Coppie (M)

positive orarie.

Nodo Fo [kg]

M [kgm]

Fv [kg]

1 0,00 0,00 7000,00

ANALISI AD ELEMENTI FINITI [Stratigrafia di riferimento...1]

El. No Lunghezza

[m]

Ks [kg/cm³]

Sforzo normale

[kg]

Momento [kgm]

Taglio [kg]

Reazione terreno

[kg]

Rotazione (°)

Spostamento [m]

Pressione terreno

[kg/cm²] 1 1,07 0 7000 0 0 0 0 0 0 2 1,07 0,596 7060,53 0 0 0 0 0 0 3 1,07 2,405 7121,06 0 0 0 0 0 0 4 1,07 2,949 7181,58 0 0 0 0 0 0 5 1,07 3,03 7242,11 0 0 0 0 0 0 6 1,07 7,872 7302,64 0 0 0 0 0 0 7 1,07 9,549 7363,17 0 0 0 0 0 0 8 1,07 11,225 7423,69 0 0 0 0 0 0 9 1,07 12,902 7484,22 0 0 0 0 0 0

10 14,579 7544,75 0 0 0 0 0 0

VERIFICA TRAVI DI COLLEGAMENTO - PLINTI

I plinti dovranno essere collegati tra loro mediante un cordolo di fondazione. Ai sensi del D.M.14/1/2008, paragrafo 7.2.5.1, per uno sforzo: Nd = ± 0.3 Nsd amax/ g = ± 0.3*400*0.081 = 9.72 kN amax = ag * S Nsd = 400 kN (sforzo assiale max nei pilastri esistenti a SLU) Area di acciaio necessaria è pari a: As = Nsd/ fyd = 280 mmq Dimensioni minime del cordolo 30 x 50 cm armato con minimo 6Ø14 con un’area pari a 924 mmq > 28 mmq : La verifica risulta ampiamente soddisfatta. Punzonamento palo/trave fondazione: data la consistenza dell’azione normale , il calcolo viene eseguito con i metodi classici delle TA:

τ= P/(2πr x H) ; τ= 7000/(2π4.50x 40) = 6.19 daN/cmq valore leggermente superiore al τco della classe di CLS (RcK25 : 5.33 daN/cmq ), pertanto al fine di garantire la verifica al punzonamento si dovranno prevedere le apposite “armature” di cui al particolare costruttivo in misura non inferiore a quattro per palo. Verifica inghisaggio trave/plinto P=28000 daN ; n° innesti 12; diam 18 ; as = 2.54 cm2

τ = P/0.9AS = 28000/(0.9x30,48)= 1021 daN/cm2 < τ amm = 0.577 σamm= 1471 daN/cm2

SPECIFICHE DI LAVORAZIONE PER MICROPALI :

Si definiscono micropali i pali trivellati aventi di diametro inferiore a Ø 300 mm costituiti da malte o miscele cementizie e da idonee armature d’acciaio. Tali pali, dal punto di vista esecutivo, sono identificati dalle seguenti tipologie: -micropali cementati mediante iniezioni multiple selettive -micropali a semplice cementazione. Micropali a iniezione singola a bassa pressione La scelta progettuale si è orientata verso il “sistema” di pali a iniezione singola realizzati inserendo entro una perforazione di piccolo diametro un’armatura metallica, e solidarizzati mediante l’iniezione di una malta o di una miscela cementizia. L’armatura metallica sarà essere costituita: da un tubo senza saldature; L’iniezione deve avvenire a bassa pressione mediante un circuito a tenuta facente capo ad un dispositivo posto a bocca foro. Normative di riferimento

I lavori saranno eseguiti in accordo, ma non limitatamente, alle seguenti normative: -Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici n° 14/02/1992 N. 55; -Decreto del Ministero dei Lavori Pubblici n° 11/03/1988 e Circolare LL.PP. n° 30483 del 24/09/1988; -Raccomandazioni dell’Associazione Geotecnica Italiana sui pali di fondazione Dic. 1984; -UNI EN 14199:2005 Esecuzione di lavori geotecnici speciali – Micropali; -Altre norme UNI-CNR, ASTM, DIN, saranno specificati ove pertinenti. -D.M. del Ministero dei Lavori Pubblici del 11/03/1988 “Norme Tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione”.

-Circolare LL.PP. n° 30483 del 24/09/1988 “Istruzioni riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l’esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione”. Prescrizioni Tecniche Particolari

-La perforazione “a secco” è ammissibile solo dove possa essere eseguita senza alcun ingresso di acqua nel foro; -La perforazione a fango non è di norma ammessa in terreni molto aperti, privi di frazioni medio-fini (D10 > 4 mm). Rivestimenti Metallici

Ove necessario, in funzione della tipologia di terreno da perforare, dovrà prevedersi adeguato rivestimento provvisorio in camicia metallica. Le tecniche di perforazione dovranno essere le più idonee in relazione alla natura del terreno attraversato, in particolare dovranno essere adottati tutti gli accorgimenti atti ad evitare il franamento delle pareti del foro, la contaminazione delle armature, l’interruzione e/o l’inglobamento di terreno nella guaina cementizia che solidarizza l’armatura al terreno circostante. Di norma le perforazioni saranno quindi eseguite in presenza di rivestimento, con circolazione di fluidi di perforazione per l’allontanamento dei dettati e per il raffreddamento dell’utensile. I fluidi di perforazione potranno consistere in: •acqua •fanghi bentonitici •schiuma •aria, nel caso di perforazione a rotopercussione con martello a fondo foro, o in altri casi approvati dalla Direzione Lavori. Previa comunicazione alla Direzione Lavori potrà essere adottata la perforazione senza rivestimenti, con impiego di fanghi bentonitici. La perforazione a rotazione a secco, o con impiego di aria è invece raccomandata in terreni argillosi sovraconsolidati. Nel caso di impiego della rotopercusssione, sia mediante martello a fondo foro che mediante dispositivo di battuta applicati alla testa di rotazione (tipo sistema KLEMM), l’impresa Esecutrice dovrà assicurare il rispetto delle norme DI N 4150 (parti I eII, 1975; parte IV, 1986), in merito ai limiti delle vibrazioni. In caso contrari o per modalità di impiego della rotopercusssione ed i necessari provvedimenti dovranno essere comunicati alla Direzione Lavori. La Direzione Lavori, a sua discrezione, potrà richiedere all’Impresa Esecutrice di eseguire misure di controllo delle vibrazioni indotte, con oneri e spese a carico della medesima Impresa Esecutrice. Prove Tecnologiche Preliminari

La tipologia delle attrezzature ed i principali dettagli esecutivi dovranno essere comunicati dall’impresa Esecutrice alla Direzione Lavori. La Direzione Lavori potrà verificare l’idoneità di attrezzature e le modalità di esecuzione mediante l’esecuzione di prove tecnologiche preliminari. Tolleranze

I micropali dovranno essere realizzati nella posizione e con le dimensioni di progetto, con le seguenti tolleranze ammissibili, -coordinate planimetriche del centro del micropalo: ±5 cm -scostamento dell’inclinazione dall’asse teorico: ±2% -lunghezza: ±15 cm -diametro finito: ±5% -quota testa micropalo: ±5 cm Materiali

Tubi in acciaio : E’ prescritto l’impiego di tubi aventi caratteristiche geometriche e qualità dell’acciaio conformi a quanto indicato negli elaborati di progetto.

I tubi dovranno essere del tipo senza saldature, con giunzioni a mezzo di manicotto filettato esterno. Le caratteristiche delle giunzioni (filettatura, lunghezza , sezioni utili) dovranno consentire una trazione ammissibile pari almeno all’80% del carico ammissibile a compressione. Malte e miscele cementizie di iniezione

Il cemento da impiegare dovrà essere scelto in relazione alle caratteristiche ambientali considerando, in particolare, l’aggressività dell’ambiente esterno. Inerti

Gli inerti saranno di norma utilizzati solo per il confezionamento di malte da utilizzare per il getto dei micropali a semplice cementazione. In relazione alle prescrizioni di progetto l’inerte sarà costituito da sabbie fini, polveri di quarzo, polveri di calcare o ceneri volanti. Nel caso di impiego di ceneri volanti,ad esempio provenienti dai filtri di altoforni, si dovrà utilizzare materiale totalmente passante al vaglio da 0.075 mm. Acqua di impasto

Si utilizzerà acqua chiara di cantiere, dolce, le cui caratteristiche chimico-fisiche dovranno soddisfare i requisiti di Norma. Additivi

E’ ammesso l’impiego di additivi fluidificanti non aeranti. L’impiego di acceleranti potrà essere consentito solo in situazioni particolari. Schede tecniche di prodotti commerciali che l’Impresa Esecutrice si propone di usare dovranno essere inviate preventivamente alla Direzione Lavori per informazione. Preparazione delle malte e delle miscele cementizie

- Caratteristiche di resistenza e dosaggi Di norma la resistenza cubica da ottenere per le malte e per le miscele cementizie di iniezione deve essere: Rck = 25 MPa ;A questo scopo si prescrive il dosaggio in peso dei componenti sia tale da soddisfare un rapporto acqua-cemento: a/c = 0.5 - Composizione delle miscele cementizie

La composizione delle miscele di iniezione, riferita ad 1 mc di prodotto, dovrà essere la seguente: acqua: 600 kg -cemento: 1200 kg -additivi: 10÷20 kg -con un peso specifico pari a circa: g = 1.8 kg/dmc Composizione delle malte cementizie

Nella definizione della formula delle malte, prevedendo un’efficace mescolazione dei componenti atta a ridurre la porosità dell’impasto, si può fare riferimento al seguente dosaggio minimo, riferito ad 1 mc di prodotto finito: acqua: 300 kg -cemento: 600 kg-additivi: 5-10 kg-inerti: 1100-1300 kg - Impianti di preparazione

Le miscele saranno confezionate utilizzando impianti a funzionamento automatico o semi-automatico, costituiti dai seguenti principali componenti: -bilance elettroniche per componenti solidi -vasca volumetrica per acqua -mescolatore primario ad elevata turbolenza (min. 1500 giri/min) -vasca di agitazione secondaria e dosatori volumetrici, per le miscele cementizie -mixer, per le malte Controlli su miscele e malte cementizie

La tipologia e la frequenza dei controlli da eseguire è indicata sulla Specifica di Controllo e Qualità. Modalità esecutive

Micropali a iniezione singola a bassa pressione : La perforazione sarà eseguita mediante sonda a rotazione o roto-percussione, se necessario con rivestimento continuo, e circolazione di fluidi , fino a raggiungere la profondità di progetto.

Per la circolazione del fluido di perforazione saranno utilizzate pompe a pistoni con portate e pressioni adeguate. Si richiedono valori minimi di 200l/min e 25 bar, rispettivamente. Nel caso di perforazione a roto-percussione con martello a fondo foro si utilizzeranno compressori di adeguata potenza; le caratteristiche minime richieste sono: -portata = 10mc/min ; -pressione 8 bar. Allestimento del micropalo

Completata la perforazione e rimossi i detriti, si provvederà ad inserire in foro l’armatura, che dovrà essere conforme ai disegni di progetto. Solidarizzazione dell’armatura La solidarizzazione dell’armatura al terreno avverrà mediante riempimento della cavità di perforazione con iniezione a bassa pressione (3 – 5 bar) della malta o della miscela da fondo foro e fino a completo rifluimento della stessa in superficie a garanzia del completo riempimento del foro. L’iniezione sarà realizzata tramite un tubo convogliatore inserito all’interno dell’armatura tubolare e andrà verificata la risalita del fluido di iniezione sia internamente che esternamente all’armatura. Controlli e documentazione

Per ogni micropalo eseguito l’Impresa Esecutrice dovrà fornire una scheda contenente le seguenti indicazioni: -n° del micropalo e data di esecuzione (con riferimento ad una planimetria) -lunghezza della perforazione -modalità di esecuzione della perforazione -rivestimenti -caratteristiche dell’armatura -volume della miscela o della malta -caratteristiche della miscela o della malta Prescrizioni ed oneri generali

a) prima di dare inizio ai lavori l’Impresa Esecutrice dovrà presentare alla Direzione Lavori una planimetria riportante la posizione di tutti i micropali, inclusi quelli di prova, contrassegnati da un numero progressivo indicativo di ciascun palo. b) Sarà cura dell’Impresa Esecutrice provvedere alle indagini necessarie ad accertare l’eventuale presenza di manufatti interrati di qualsiasi natura ((cunicoli, tubazioni, cavi, ecc…) che possono interferire con i micropali da realizzare o che possano essere danneggiati o comunque arrecare danno durante l’effettuazione dei lavori. Tali indagini e le eventuali rimozioni e modifiche da eseguire dovranno in ogni caso essere effettuate prima dell’inizio delle operazioni di infissione o perforazione. c)Prima dell’inizio dei lavori l’Impresa Esecutrice dovrà eseguire il tracciamento dei micropali identificando la posizione sul terreno mediante infissione di appositi picchetti in corrispondenza dell’asse di ciascun micropalo. d) L’Impresa Esecutrice dovrà verificare e fare in modo che il numero, la potenza e la capacità operativa delle attrezzature siano tali da consentire una produttività congruente con i programmi di lavoro previsti. Sarà altresì cura dell’Impresa Esecutrice selezionare ed utilizzare le attrezzature più adeguate alle condizioni ambientali, stratigrafiche ed idrogeologiche dei terreni ed alle dimensioni dei micropali. La presente relazione riporta analisi, verifiche, calcolo e dimensionamento delle strutture consolidamento per il sistema fondale il cui progetto esecutivo viene redatto sulla base delle risultanze di indagini in sito appositamente svolte. Le verifiche eseguite sulle tipologie di fondazioni previste (plinti e travi continue su micropali) sono positive e le forze agenti risultano minori di quelle limite per ogni condizione individuata. Qualora in corso d’opera dovessero emergere condizioni locali diverse da quelle ipotizzate in fase progettuale, sarà necessario procedere ad una verifica delle ipotesi di partenza in funzione delle nuove evidenze.

RELAZIONE DI CALCOLO - asloristano.it · Al fattore r viene può essere assegnato il valore r = 2...

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